Гибридная гидродинамическая модель расчета транспорта электронов в воздухе в сильных электрических полях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлена гибридная гидродинамическая модель расчета транспорта электронов в воздухе. В рамках модели транспорт электронов с энергией меньшей 300 эВ рассчитывается исходя из диффузионно-дрейфового уравнения, а в области больших энергий с помощью системы многогрупповых уравнений для двух первых моментов функции распределения электронов: баланса концентраций и плотности потока электронов. Представленная гибридная модель предназначена для численного моделирования электроразрядных процессов, протекающих с участием убегающих электронов в воздухе. Выполнено сравнение результатов численных расчетов транспорта электронов в воздухе в однородном и неоднородном электрическом поле, выполненных по гибридной модели, с результатами расчетов методом Монте-Карло.

Об авторах

Е. И. Бочков

Российский федеральный ядерный центр – ВНИИЭФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: e_i_bochkov@mail.ru
Россия, Нижегородская область, Саров

Список литературы

  1. Dwyer J.R., Rassoul H.K., Saleh Z., Uman M.A., Jerauld J., Plumer J.A. // Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. P. L20809.
  2. Dwyer J.R., Saleh Z., Rassoul H.K., Concha D., Rah-man M., Cooray V., Jerauld J., Uman M.A., Rakov V. A. // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. P. D23207.
  3. Nguyen C.V., van Deursen A.P.J., Ebert U. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. V. 41. P. 234012.
  4. Rahman M., Cooray V., Ahmad N.A., Nyberg J., Rakov V.A., Sharma S. // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35. P. L06805.
  5. Nguyen C.V., van Deursen A.P.J., van Heesch E.J.M., Winands G.J.J., Pemen A.J.M. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2010. V. 43. P. 025202.
  6. Shao T., Tarasenko V.F., Zhang C., Rybka D.V., Kosty-rya I.D., Kozyrev A.V., Yan P., Kozhevnikov V.Yu. // New J. Phys. 2011. V. 13. P. 113035.
  7. Рыбка Д.В., Андроников И.В., Евтушенко Г.С., Козырев А.В., Кожевников В.Ю., Костыря И.Д., Тарасенко В.Ф., Тригуб М.В., Шутько Ю.В. // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26. С. 85.
  8. Kochkin P.O., Nguyen C.V., van Deursen A.P.J., Ebert U. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2012. V. 45. P. 425202.
  9. Ostgaard N., Carlson B.E., Nisi R.S., Gjesteland T., Grondahl O., Skeltved A., Lehtinen N.G., Mezentsev A., Marisaldi M., Kochkin P. // J. Geophys. Res.: Atmos. 2016. V. 121. P. 2939.
  10. Dwyer J.R., Rassoul H.K., Al-Dayeh M., Caraway L., Wright B., Chrest A., Uman M.A., Rakov V.A., Rambo K.J., Jordan D.M., Jerauld J., Smyth C. // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31. P. L05119.
  11. Dwyer J.R., Rassoul H.K., Al-Dayeh M., Caraway L., Chrest A., Wright B., Kozak E., Jerauld J., Uman M.A., Rakov V.A., Jordan D.M., Rambo K.J. // Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. P. L01803.
  12. Fishman G.J., Bhat P.N., Mallozzi R., Horack J.M., Koshut T., Kouveliotou C., Pendleton G.N., Meegan C.A., Wilson R.B., Paciesas W.S., Goodman S.J., Christi-an H.J. // Science. 1994. V. 264. P. 1313.
  13. Бабич Л.П. // УФН. 2019. Т. 189. С. 1044.
  14. Babich L.P. High-energy phenomena in electric discharges in dense gases: theory, experiment and natural phenomena. Arlington, Virginia, USA: Futurepast Inc., 2003.
  15. Celestin S., Pasko V.P. // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. P. A03315.
  16. Бабич Л.П., Бочков Е.И., Куцык И.М. // Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 99 (7). С. 452. Babich L.P., Boch-kov E.I., Kutsyk I.M. // JETP Lett. 2014. V. 99 (7). P. 386.
  17. Babich L.P., Bochkov E.I., Kutsyk I.M., Neubert T., Chanrion O. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120. P. 5087. https://doi.org/10.1002/2014JA020923
  18. Babich L.P., Bochkov E.I., Kutsyk I.M., Neubert T., Chanrion O. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2017. V. 122. P. 8974. https://doi.org/10.1002/2017JA023917
  19. Kohn C., Chanrion O., Babich L.P., Neubert T. // Plasma Sourc. Sci. Technol. 2018. V. 27. P. 015017.
  20. Kohn C., Chanrion O., Neubert T. // Geophys. Res. Lett. 2018. V. 45. P. 5194.
  21. Cooray V., Arevalo L., Rahman M., Dwyer J., Rassoul H. // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2009. V. 71. P. 1890.
  22. Babich L., Bochkov E. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2017. V. 50. P. 455202.
  23. Kohn C., Chanrion O., Nishikawa K., Babich L., Neubert T. // Plasma Sourc. Sci. Technol. 2020. V. 29. 035023.
  24. Starikovskiy A.Yu., Aleksandrov N.L., Shneider M.N. // J. Appl. Phys. 2021. V. 129. P. 063301.
  25. Бочков Е.И., Бабич Л.П. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 276.
  26. Бочков Е.И. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 381.
  27. Sommerer T.J., Hitchon W.N.G., Lawler J.E. // Phys. Rev. A. 1989. V. 39. P. 6356.
  28. Boeuf J.-P., Pitchford L.C. // IEEE Transactions Plasma Sci. 1991. V. 19. P. 286.
  29. Hitchon W.N.G., Parker G.J., Lawler J.E. // IEEE Transactions Plasma Sci. 1993. V. 21. P. 228.
  30. Bogaerts A., Gijbels R., Goedheer W.J. // Anal. Chem. 1996. V. 68. P. 2296.
  31. Wichaidit C., Hitchon W.N.G. // J. Computat. Phys. 2005. V. 203. P. 650.
  32. Donko Z., Hartmann P., Kutasi K. // Plasma Sources Sci. Technol. 2006. V. 15. P. 178.
  33. Brok W.J.M., Wagenaars E., van Dijk J., van der Mul-len J.J.A.M. // IEEE Transactions Plasma Sci. 2007. V. 35. P. 1325.
  34. Derzsi A., Hartmann P., Korolov I., Karacsony J., Bano G., Donko Z. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. V. 42. P. 225204.
  35. Бабич Л.П., Кудрявцев А.Ю., Кудрявцева М.Л., Куцык И.М. // Геомагнетизм и аэрономия. 2008. Т. 48. С. 381.
  36. Бабич Л.П., Кудрявцева М.Л. // ЖЭТФ. 2007. Т. 131. С. 808.
  37. Бабич Л.П., Бочков Е.И. // ЖЭТФ. 2011. Т. 139. С. 568.
  38. Бочков Е.И. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 175.
  39. Бочков Е.И., Бабич Л.П., Куцык И.М. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 935.
  40. Babich L.P., Bochkov E.I. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2021. V. 54. P. 465205.
  41. Moss G.D., Pasko V.P., Liu N., Veronis G. // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. P. A02307.

Дополнительные файлы


© Российская академия наук, 2023